1.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 85 से 35 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 70 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 85 → 35 °CTc: 15 → 70 °C
ΔTlm = K
उत्तरों सहित ऊष्मा विनिमयक (LMTD) वर्कशीट
2.आसान
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक में गर्म तरल 155 से 140 °C तक ठंडा होता है जबकि ठंडा तरल 15 से 50 °C तक गर्म होता है। लघुगणकीय माध्य तापांतर ΔTlm ज्ञात कीजिए।
Th: 155 → 140 °CTc: 15 → 50 °C
ΔTlm = K
3.मध्यम
एक शेल-एंड-ट्यूब ऊष्मा विनिमयक (एक शेल पास, दो ट्यूब पास) को 540 kW स्थानांतरित करना है। गर्म तरल 105 से 80 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 10 से 75 °C तक गर्म होता है। इस व्यवस्था के लिए LMTD संशोधन गुणक F = 0.85 है, और U = 300 W/(m²·K)। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 540 kWF = 0.85U = 300 W/(m²·K)Th: 105 → 80 °CTc: 10 → 75 °C
A = m²
4.मध्यम
एक प्रतिप्रवाह ऊष्मा विनिमयक 460 kW स्थानांतरित करता है। गर्म तरल 175 से 45 °C तक ठंडा होता है और ठंडा तरल 30 से 70 °C तक गर्म होता है। समग्र ऊष्मा अंतरण गुणांक 200 W/(m²·K) है। आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
Q̇ = 460 kWU = 200 W/(m²·K)Th: 175 → 45 °CTc: 30 → 70 °C
A = m²
5.कठिन
गर्म तेल (1.5 kg/s, cp = 2.1 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 170 से 120 °C तक ठंडा होता है। यह 30 °C पर प्रवेश करने वाले 0.5 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 200 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 1.5 kg/scp,h = 2.1 kJ/(kg·K)Th: 170 → 120 °Cṁc = 0.5 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 30 °CU = 200 W/(m²·K)
A = m²
6.कठिन
गर्म तेल (2 kg/s, cp = 2.3 kJ/(kg·K)) एक प्रतिप्रवाह विनिमयक में 105 से 80 °C तक ठंडा होता है। यह 15 °C पर प्रवेश करने वाले 1 kg/s पानी (cp = 4.18 kJ/(kg·K)) को गर्म करता है। U = 300 W/(m²·K) के साथ आवश्यक ऊष्मा अंतरण क्षेत्रफल A ज्ञात कीजिए।
ṁh = 2 kg/scp,h = 2.3 kJ/(kg·K)Th: 105 → 80 °Cṁc = 1 kg/scp,c = 4.18 kJ/(kg·K)Tc,in = 15 °CU = 300 W/(m²·K)
A = m²
उत्तर कुंजी
- 1. ΔTlm = 17.38 K
- 2. ΔTlm = 114.7 K
- 3. A = 44.86 m²
- 4. A = 49.73 m²
- 5. A = 10.28 m²
- 6. A = 6.014 m²
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